Способ получения окиси цинка и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЦИНКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к способу получения окиси цинка и может быть использовано в производстве сухих цинковых белил, потребляемых в резинотехнической, лакокрасочной,химической и других отраслях промышленности. Техническим результатом способа и устройства является создание возможности проведения процесса окисления паров цинка при более низких температурах. Технический результат достигается нагреванием металлического цинка при его кипении и окисление паров цинка при температуре 50-250 С до окиси цинка воздухом,подаваемым по току движения паров, при его расходе 35000-70000 м 3/ч. Технический результат достигается также устройством, содержащим камерную печь, в которой расположены муфели,каждый из которых выходит своим устьем в окислительный колодец, соединнный с входом для поступления воздуха и с уравнительной камерой для перемешивания полученных продуктов из всех окислительных колодцев печи; все колодцы печи соединены также с устройством,создающим разряжение, мощностью, позволяющей затягивать воздух объмом 30000-50000 м 3/ч,и с устройством, нагнетающим воздух объмом 5000-20000 м 3/ч по току движения паров цинка. Кошкаров Илья Анатольевич (RU) Румянцева М.И. (RU) 015411 Изобретение относится к получению окиси цинка и может быть использовано в производстве сухих цинковых белил, потребляемых в резинотехнической, лакокрасочной, химической и других отраслях промышленности. Известен способ получения окиси цинка, включающий плавление металлического цинка в шахтной печи с керамической насадкой горячими газообразными продуктами неполного сгорания углеводородного топлива, прохождение образующихся паров цинка через керамическую насадку и окисление их воздухом, подаваемым перпендикулярно направлению движения паров цинка в зону окисления, при их парциальном давлении 12-22 мм рт.ст. (авт.св. SU318300, С 09 С 1/04, 1970 г.). Окисление паров цинка проводят при температуре порядка 1100 С. Наиболее близким по выполнению является способ получения окиси цинка, включающий плавление металлического цинка путм обработки его горячими газообразными продуктами неполного сгорания углеводородного топлива с последующим пропусканием образующихся паров цинка через керамическую насадку и окислением их воздухом, подаваемым противотоком к направлению движения паров цинка, при их парциальном давлении 0,1-11,0 мм рт.ст. (а.с. SU559901, С 01G 9/02, 1977 г.). Окисление паров цинка проводят при температуре порядка 500-700 С. Наиболее близким по выполнению устройством для получения окиси цинка является установка,включающая камерную печь, содержащую муфели для плавления и испарения цинка, и окислительные колодцы, в которых происходит окисление в струе воздуха паров цинка, поступающих из муфелей (Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия и технология пигментов, 1960 г., с. 98-104). Процесс окисления паров цинка в установке проводят при температуре 1200 С. Техническим результатом способа и устройства является создание возможности проведения процесса окисления паров цинка при более низких температурах с получением продукта достаточно высокой удельной поверхности и сферической формы частиц. Технический результат достигается нагреванием металлического цинка при его кипении и окисление образующихся паров цинка при температуре 50-250 С до окиси цинка воздухом, подаваемым по току движения паров посредством приточно-вытяжной вентиляции. Возможный расход воздуха составляет 35000-70000 м 3/час. Технический результат достигается также устройством, содержащим камерную печь, в которой расположены муфели, каждый из которых выходит своим устьем в окислительный колодец, снабжнный входом для поступления воздуха, и соединнный с уравнительной камерой для перемешивания полученных продуктов из всех окислительных колодцев печи; все колодцы печи соединены также с устройством,создающим разрежение, мощностью, позволяющей затягивать воздух, и с устройством, позволяющим нагнетать воздух. В качестве устройства, создающего разрежение, может быть использован вентилятор, например,типа ВМ-40/750, мощностью 125 кВт, позволяющий затягивать воздух объмом 30000-50000 м 3/ч. В качестве устройства, нагнетающего воздух, может быть использован вентилятор, например, типа В-Ц 6-20-8, мощностью 45 кВт, позволяющий нагнетать воздух объмом 5000-20000 м 3/ч. Выход устройства, нагнетающего воздух, в колодец может быть снабжен горизонтальным жалюзи с углом наклона пластин 20-60 по направлению движения паров цинка. Изобретение обладает изобретательским уровнем, так как не известны температурные условия и способ их достижения, необходимые для окисления цинка до окиси цинка с получением продукта достаточно высокой удельной поверхности и сферической формы частиц. На фиг. 1 представлен общий вид устройства для получения окиси цинка; на фиг. 2 - вид сбоку устройства, где 1 - уравнительная камера, 2 - газовая горелка; на фиг. 3 - вид сверху устройства, где 3 окислительный колодец, 4 - муфели, 5 - камерная печь, 6 - устройство, нагнетающее воздух; на фиг. 4 местный вид А устройства, где 3 - окислительный колодец, 4 - муфели, 7 - вход для поступления воздуха(с дверцами). Ниже приведн пример осуществления изобретения. Металлический цинк в виде чушек массой одной загрузки 250-300 кг загружают в муфели 4 с поддерживаемой в них температурой 930-1000 С и нагреваемые продуктами сгорания природного газа посредством газовых горелок 2, работающих на смеси природного газа, поступающего по трубопроводу с воздухом, подаваемым вентилятором и поступающим по воздухопроводу. При достижении температуры кипения расплавленный цинк испаряется, в виде паров поступает в окислительные колодцы и на выходе из муфеля окисляется до окиси цинка воздухом, нагнетаемым в каждый окислительный колодец от вентилятора 6, и воздухом, подсасываемым через нижние дверцы колодцев за счт разрежения, создаваемого вентилятором. Температуру в окислительных колодцах поддерживают на уровне 50-250 С регулированием расхода воздуха 5000-20000 м 3/ч от вентилятора 6 и 30000-50000 м 3/ч от вентилятора, создающего разрежение (эксгаустера), величина которого в уравнительной камере достигает 1,0-5,0 мм вод.ст.(0,07-0,32 мм рт.ст.). Полученная окись цинка имеет сферическую форму частиц размерами 0,8-1,0 мкм, удельная поверхность которых составляет порядка 4-7 м 2/г. При расходе воздуха от вентилятора, создающего разрежение, менее 30000 или выше 50000 м 3/ч, а-1 015411 также при расходе воздуха от вентилятора, нагнетающего воздух, менее 5000 или выше 20000 м 3/ч, т.е. при общем расходе воздуха менее 35000 или выше 70000 м 3/ч, частицы окиси цинка имеют игольчатую форму и удельную поверхность 2,8-3,3 м 2/г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения окиси цинка, заключающийся в том, что проводят нагревание металлического цинка при его кипении и окисление образующихся паров цинка при температуре 50-250 С до окиси цинка воздухом, подаваемым по току движения паров посредством приточно-вытяжной вентиляции. 2. Способ получения окиси цинка по п.1, характеризующийся тем, что расход воздуха составляет 35000-70000 м 3/ч. 3. Установка для получения окиси цинка, включающая камерную печь, в которой расположены муфели, каждый из которых выходит своим устьем в окислительный колодец, снабжнный входом для поступления воздуха и соединнный с уравнительной камерой, а также с устройством, создающим разрежение, и с устройством, нагнетающим воздух по току движения паров. 4. Установка для получения окиси цинка по п.3, характеризующаяся тем, что устройство, создающее разрежение, позволяет затягивать воздух объмом 30000-50000 м 3/ч. 5. Установка для получения окиси цинка по п.3, характеризующаяся тем, что устройство, нагнетающее воздух, позволяет нагнетать воздух объмом 5000-20000 м 3/ч. 6. Установка по п.3, характеризующаяся тем, что в качестве устройства, создающего разрежение,используют вентилятор. 7. Установка по п.3, характеризующаяся тем, что в качестве устройства, нагнетающего воздух, используют вентилятор. 8. Установка по п.3, характеризующаяся тем, что выход устройства, нагнетающего воздух, в колодец снабжен горизонтальными жалюзи с углом наклона пластин 20-60 по направлению движения паров цинка.